автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Повышение белизны фарфора с использованием комплексной обработки минерального сырья

»г Б ол

1 в тМ

Наш ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДШЯ имени Г.В.ПЛЕХАНОВА

На правах рукописи

ХАЖПУЛЛСВА РАИСА А ВДУЛ ГЛ1А РОВНА

ПОВЫШЕНИЕ БЕЛИЗШ ФАРФОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОШЛШСНОЙ ОБРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫ№Я

Специальность 05,19.08 Товароведение Промышленных товаров и сырья Легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

.диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в Российской экономической академии имени Г.В.Плеханова

заслуженный деятель науки и техники России,

доктор технических наук, профессор Массленнивова Г.Н.

кандидат технических наук, доцент Платор Ю.1.

член-корреспондент РАН, доктор биологических наук Каравайко Г.Н.

кандидат технических наук, доцен* Щербакова И.И.

АО р»ельский завод "Электроизолятор"

Зшцита диссертации состоится " </ " 1995 г.

Р часов на заседании диссертационного совета Д 063.62.0? при Российской экономической академии им* Г.В.Плеханова.

Адрес академии: 113054, Цосква, СтреЦяниый пер., 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке акадеиии.

Автореферат разослан 1094 г.

' Учений серагарь ¿рюсертационнога совета

к.т.н.,доцент . р.р.Рясик

Научный руководитель

Научный консультант

Официальные оппоненты г

Ведущая организация

ОЩАЯ XAPAJ СГЕ FH СТЯКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Вопрос о конкурентоспособности товаров,в частности, изделий из фарфора, становится весьма актуальным. При усилении конкуренции значение будет ииоть не только цена товара, но,главным образок, их эстетические свойства. Одгагм из важнейших показателей эстетических свойств фарфора, определяющих его конкурентоспособность, является белизна.

■ Повышение белизны фарфоровых изделий достигается различными способами, к числу которая моашо отнести совершенствовашю технологических процессов, а именно: удаленно соединений яелеза из керамического сырья; применение нетрадиционных сырьевых материалов, в частности, минералов типа фарфоровых камней; введение в состав фарфоровой масса различных добавок-минерализаторов, повышайся раство-р(мость аселезосодерякцих соединений в стекловидной матрице и степень ео гомогенизации и др.

Разработка новых оффективкых методов обогащения минерального сырья относится к одному из опредоляхпдех факторов в повил сши качества отечественного фарфора. Существупцие методы обогащения керамического сырья связаны с изменением основных свойств глинистых снрьевих материалов и соответственно оказывает влияние на технологические свойства керамических масс. Процессы обогащения остаются энергоемкими и трудоемкими. При этом следует учитывать возросшие требования к охране окружающей средн.

Становится счеЕИдным, что только совершенствование и коренное изменение методов обогащения керамического сырья от железосодершцих минералов на основе создания экологически чистых технологий позволит обеспечить производство фарфора высококачественным сырьем.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключалась в изучении природы "предпочтительно белого цвета" фарфора, его колоргаетричсской идентификации и поиске взаимосвязи с химическими и структурно-фазовыми особенностями, поз-вслящей обосновать и практически реализовать повышение белизны фарфора с использованием комплексной, обработки минерального сырья.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие основные задачи и направления исследования:

идентификация "предпочтительно белого цвета" фарфора в колориметрической системе LAB /МКО-76/ и установление взаимосвязи со структурно-химическими особенностями Фарфора;

изучение влияния химико-минерального состава фарфоровой массы, 'условий обтага на структуру, фазовый состав и цвет фарфора;

диагностика свобода«« соединений железа в составах керашчьс-кого сырья и фарфоровых масс с помощью метода дифференциально-тер-ыоьшгнитного анализа;

изучение влияния условий хранения <{.ар{оровой ыасси на изменение количественного состава бактерий» взаимосвязи их жизнедеятельности с цветок ыасси, кинетикой спекашя, i¡язико-^схалическиыи рвсйстваш и белизной фарфора;

разработка технологической cxeuu етииио-бактериального метода Обезкелезазшя гашосодершцнх материал о и /каолина, фарфорового / {ta.ыня/, ' ■....■

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Идентифицировал "предпочтительно белый цвет" фарфора в коорданатах цветового пространства LAB /1Ж0-76/. Предложена twi.oreaa, об'ьпснпицая природу белого циста фарфора как следствие изменения соотношения значения оппонентних колоримгтрических показателей: светлоты - обусловленной светорассеиваицей способностью е-лшссияикатной штрици, и циетиостн - адсорбцией света системой центров окраски,

Обосновано повышение белизны фарфора использованием комплекса технологических методов, направленных, с одной стороны, на повышение светорассеиваюцей способности /введение в состав фарфоровой uaccu добавок шнерали заторов, фарфорового камня, каолина.кесторождегоц "Куравлиный Лог", хранения фар[оровой ыассы и да./, с другой, на. снижение содержании свабодних-оксидов ь;елеза или изменение соотношения центров окраски /химико-бактериальное обезжелезнение глкносодер-квцего сырья, изменение вида и содержания свободных оксидов келеза в исходной: снрье/. Впервые использован дифференциальный термомагнит-ний анализ для идентифицирования свободних соединений железа в гли-иосодер&ыцеи сырье и фарфоровой массе. Использованы И1б)орйатиЕнив критерии: восстановительная. /RC/ и окислительная /ОС/ способности свободних соединений железа в составе гликосодержшцих материалов, которое реализуют сзязь между содержанием оксидов железа и цветностью фарфора, а также являются критерием дая градации керамических ыата-риалоз по степени ожелеэнешости и выбора аффективной технологии их обезжелезнения.

Установлена закономерность изменения белизны и цветоьых характеристик фарфора от вида и количества вводимой добавки минерализаторов.' •'•.-'.'. ' V ■ Изучено влияние различных технологических параметров: химико- ч минерального состава.фарфоровой массы, вида и количества свободна« . оксидов железа, температуры и степени восстановленное™ газовой сра-

дн обжига на магнитные свойства фарТюрд, показана взаимосвязь их с цветност.ьлфпрфора. ч ,,

Изучен процесс обеяжелезиения керамических железосодержащих материалов /каолина, (}п.р5>оро»ого ктшя/ методами химико-бактериальной обработки. Процесс обеэжелезнения реализуется в несколько стадий, п результате осуществления которых происходит трансформация оксидов железа и изменение их дисперсности» Выявлены закономерности управления этими процесс,ига, основанные на регулировании состава питательной среда, обусловливался изменение Ценоза микрофлоры при .хранении керамическихматериалов. • ■ ' ••

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦНПГОСТЬ. На основе нетрадиционных видов сырья и техногенных отходов par?рлбогаш составы фарфоровых масс, изделия из Koropix характеризуется гюшюетюй белизной.

Для практического применения рекомендовало: методака йагнягнше измерений для диагностики железосодержащих соединений в керамическом сырье и разработки состава фарфоровой массы с повышенной бйлиз-ной; методика картирования печей по условия») обжига^ основанная на оценке цвета- образцов фарфора и тестовых иатертачов| эиспросс-Мбто-дика для колориметр|ческбй оценки влияния жизнедеятельности бактерий на транс-1 ормацию оксидов железа в глииосодоржагцкх материала}; при нх хранении.

Опробопан принципиально»ноенй комплексной1, способ обезжелезне-ния керамического енрья, фарфоровых imcc, включащий хнмико-бакте-рйальнуго обработку и магнитную сепарацию.

АПРОБАЦИЯ РАГОГН. Основные положения работы бнли доложены на: I Международа ой конференции по механоактиввции /г.Ксшгца^ Словакия, 1992 г./?.Всесоюзном научном совэдании по силикатным строительным материалам "Силстро;.:-92" /г.Иосжва, IS92 г./; Межотраслевой наз'чной конференции "Керамика в народном хозяйство" /г.Суздаль, 1993 г./; научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава РЭА им.Г.В.Плехаиова /г.Москва, 1992-1993 гг./; научно-техническом совете НИИ Электрокерамики /г.Москва, 1993-1994 гг./.

ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения диссертации опубликовыш в 6 работах, включая зарубе.т.нк!! сборник докладов.

СТРУКТУРА И OiTLEK РАГОГН. Лиссертационная работа состоит из введения, шести глав, вкюдов, списка попользованной литературы. Работа изложена на 219 стр.машинописного текста, включает 45 таблиц,

V - 4 -

3? рисунков, агиографический список содержит 193 наименований отечественных к зарубежных источников.

; СОДЕНШИЕ РАБОТи

Во введении обоснован набор теми, ее актуальность, сформулированы целк и задачи исследоииния, показаны научная новизна и лршц тмческая значимость выполненного исследования.

В ИЕРВСЙ ГЛАВК предстишен обзор литературу, состояний из четырех частей. В первой части обзора рассматривается белизна фарфора и метод ее колориметрической идентификации. Во второй части рассмотрена природа цвета фарфора. Снижение значений коэффициентов отражения в видамо^ области спектра связано с двумя аддитивными явлениями: первое - неизбирательиое поглощение, обусловленное потерей внергаи за счет многократного рассеяния света /эффект "затухания" луча/; второе - ниизбирателыюе поглощение или адсорбция света определенного диапазона хромофорными центрами. Цветность фарфора зависит от нескольких самостоятельных систем поглощающих центров, влияние которых на окраску фнр[ора различно. Состав /химический, минеральный, дисперсионный/ и, следовательно, вязкость расплава, а также продолжительность обжига окаэивают существенное влияние на структуру и разовый состав как материала, так и хромофорных соединений, входящих в стекловидную фазу, и в связи с зтим-на цветность фар^юра, В третьей части рассмотрены химические и физические методы исследования соединений г-.елиза в керамическом сырье. В четвертой части рассмотрено микробиологическое обогащение силикатных минералов и керамических иасс, а также механизм действия микроорганизмов на силикатные минералы.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ дана характеристика объектов исследования н методик проведения испытании. Изготовление опытных масс осуществляли по методикам, принятии и технологии производства фарфора, для исследования использовали стандартные образцы, изготовленные методой пластического формования и литья, которые обжигали в лабораторных и производственных печах.

При проведении исследоиншй применяли физико-химические методы анализу, а именно: электронный парамагнитный резонанс /ЗПР/; дифференциальный терми'магнитшП метсд /ДГМА/, разработанный Ю.Н.Водя-ницким; комплексный термографический; петрографический; электронно-микроскопический; рентгегюфа.чошй /РМ/; рентгеноспектральный /РСМД/; рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию /КЭС/| микрО--

:'' ' ö.--' ' . .... '.' . ,

рентгекоспектралыгаЯ" /эяйктрЬнно-зондопый/; мессбаузрсвскую спектроскопов /КС/ яда явдямй гсмка-рёзбноша /ЯГР/i ,.

Ст0ктурчо-мЬ*шгачески s характеристики .фарфоровой суспензии определяли гт елёдуяфШ. Показателям: фильтрационной-способности /ГОСТ I96Ö9.24-3B/} порога и интенсивности струйтуроЬбраэЬвакия /ГОСТ 1Рб09Лб-88/; пластическую прочность фарфоровых масс - на коническом пластомере П.А.Ребичдера; реологические характеристики ли-теШшх иликоров на Приборе "Реот^ст-Й" по пбчеприйПтьш методикам.

Характеристики литейнйх шликеров, масп, образцов-плиточек после формования, литья, с гаки, обжига определяли по стандартным методикам, прнняткм при технологическом контроле в фарфоровом производстве. ■ ,' '. _ ,

Измерение б&лизнн /\л/г/ ijap^ppoßwx образцов проводили на приборе "Спекол" по ГОСТ 24768-У Г. Спектральная коэффициенты отражения, координата цвета 1в системе LAD /ШС-УС/ фарфора определяли но спек-троколориметрв."Пульсар",

КоличестзеннЦЙ учет Ишрсоргшдаков проводили методом предельных разведений, используя следуйте питательные среда: для аэробных микроорганизмов'- картофельной агор и мяСО-пептонныЙ бульон /разведенной-водой в соотношении 1:10/} для сульфатредуцируюцих бактерий -среду "Вн. Постгейтй с лактатом? для бродалыциков - агаризовакиуп среду "о глпкозей и бромкрезолпурпуром; для денитрифйКаторов - среду Пшьтая. 1

В tFEIbcJl ГЛАВЕ рассмотрено влияние технологических факторов /Я:МИкоЧ!Инерального состава масси н условий обжига/ на болкэну фарфора. В результате исследований белизна представлена как комплексный показатель в системе координат цвета фарфора} описан механизм изменения светлоты и цветности при регулирований технологических факторов. Для petfieimn постамент* задач разработаны и использованы йовче методы и методики: диагностика свободных оксидов железа в составе железосодержащих материалов по величинам восстановительной п окислительной способности соединений ¡г.елёза} идентификация степени восстановленности газовой среда обжига фарфора на основе квантифн-кацм тестового материала; составление карт, огшсыващих влияние условий, обтига на цвет ф-npjapa. При апробации этих методик в производственных условиях был предложен состав фарфора высокой белизны на основе сь-рьевкх материалов, облаг.эт-игх низки.'.«! значениями восстановительной и окислительной способности соединений железа и добавок минерализаторов^ представленных -техногенными отходами производства.

- б - .

Установлено, что фарфор "предпочтительно белого цвета" /Wr»7<W можно 1?олучить ".олько при определенных соотношениях по-г казателей цвета в координатах системы LAB /ШО-76/ в условных единицах: светлоты L >S7[ красноцветности А 4-2 /красно-эеленая ось/; желтизны В /желто-оиняя ось/; насиценьости 5 6 3 и цветового тона Т->í 30-115. , У ■

Цвет фарфора несет определенную технологическую информации, а» именно: цветность $йуслот»льна содержанием и струитур!ю-хиыи че скии состоянием оксидов'^елеза а исходных сырьевых компонентах и их трансформацией в процессе обжига, .то есть форвшрукцойся системой центров окраски фарфора: све^мота - "степенью с,озревак;ш" фарфора,

1 Д1гя х«роа<теристаки ''степеш соаревшия"фарфора бшш преддоже-иы с^едуи^иа покап^т^ли: коэффициент растворения кварца Ш кв/ и показатель степени гомогенизации стеклсиуллитовой фазы фарфора /}г/ ;

:■ íki^I -; * ,

где Сс, - содержание каарца в фарфоре до и после облига, Сц -содержания муллита в фарфоре, определенна иетадои количественной рентгенографии.. ' .fí.'.

, .Установлено, что для получения фарфора с повышенной белизной носб/.одиуо обеспечить.ыаксимальное растворение кварца /40-¿0x от исходного количества/, первичного* муллита и кристаллизацию вторичного муллита, что исш,* быть достигнуто использованием "минерализаторов. ' .' •'■ ' .'..',

Учитывая взаимосвязь шкроструктуры с. изменением оптических свойстз фарфора, наыи была предложена такая характеристика созревания материала, величина которой обусловлена как .степенью развития процесса сгекчооо'раз'ованил, так и степенью муллитизации материала. ИспользоБЕипе этой относи^ечьярй характеристики представляется целесообразным' вследствие того, что два основ;к* процесса /растворение кварца к кристаллизация муллита/ не ныси четких температурных границ-и при co'rare протекают практически одновременно.

Ееяизна к цветность фавора связаны не "только б оо'цим содержа-' ниеы FcoOq в сырье, но и с минеральной формой железосодержащих соединений. К наиболее вредным относятся: свободные оксида железа - rí ыатлт -oi-FegOg, гётит -¿-РеООН; карбонат железа - сидерит FeCOg, железо, присугстаукцое в структуре каолинита, оказывает наименьше^ влияние; железо, входшцее в состав гидрослид или других.слоистых силикатов с относшельно'высокий..содержанием железа, также ухудаац

качество фарфора, Но его вредное плиянио ниже воздействия свободных оксидов.

В результате дифференциального термомагнитного анализа в гли-носодержащих материалах были ндснти! ицировшм основные оксида железа: гётит и гематит /в результате нагрева в восстановительной среде/, а также карбонат железа - сидерит /в результате иагрова в окислительной среде/, полученные данные представлены в табл.1.

Таблица I

Характеристика колезосодрргм^их соединений

в фарфоровом енрьо

Материал Общее Восстановительная Минералы железа

содержание способность» по данным ДГМА

___СРСМ-О^/Г___

Каолины :

просяновский 0,81

кнштнмекий I,6В

месторождения "Журавлиный Лог" 0,45

• Пяина новорайская 1,37

ГусевскиЙ фарфоровый камень:

1 проба 2,15

2 проба 0,27 Фарфоровая масса 0,45

^Примечание: содержание оксидов железа в образцах ниже продела обнаружения.

Установлено, что восстановительная способность оксидов железа снижается с уменьшение« количества оксидов Ге (ш) в сырье, nanpi-мер, гематита. Магнитная сепарация такого сырья оказывается мало эффективной, В связи с этим для удаления небольших примзеей слабомагнитных минералов железа били опробованы методы микробиологического и химического обогащения сырьсшх компонентов и комбинации этих методов.

Согласно градации Водяницкого С.И.сырьевые материалы, характе-ризушциеся низкой восстатеттельной способностью ЙС< 50*1ГСМ ci//r, можно Отнести к наиболее пригодным для изготовления фарфора высокой . белизны. ?тому условию удовлетворяет каолин месторождения "Журавлиный Лог" и фарфоровый камень с обеэжелезненного участка Гуссвсчо-

90 гемати*

66 гематит+гетит

8 не идентифицирован5*

112 гематит

725 гётит+сидерит

17 Не идентифицирован

4Г> ' гематит

Гр месторождения. К менее пригодным следует' отнести то с^рье, вос-ртанови'гелькая способность оксидов железо, которого принадлежит к среднему уроЁна /50« НС <100'10"6 СГСЫ-аГ/г/. Такой способностью характеризуются просяновский и кштымеккй каолины. 3 то .*е" время минеральный анализ указывает на существенное различие в составе. кед^зосЬдйряацих примесей.е этих каолинах: рак^ впросяновеком каолине присутствует гематит, в киштыыскоы - геа&тнт с петитом. Во второй! случзе песты о рассчитывать на эффективность магнитной сепарации в силу того, что гетит обычно менее прочно связан скаоляни-товЦии частицами, чем гематит. К. третьей группе с неблагоприятней хйршстеристикСГ) относится сырье, которое содораиг достаточно иного соединений йелеза, предназначенных к удалению, ото относится к но-всЬрйЯскоЙ глине и фарфоре и; ел камняы е ожелезненшх участков Гусеа-екого ыесторсждения /КГ 100-Ю"6 СГа1-см3/г/. ' ■

Минеральный■ анализ, выполненный с помощьд дифференциального термомагтатного анализа, позволил выяьить сырье, различающееся по -еодераадаю железосодержащих соединений, которые необходимо удалить в хода обогащения. На основе данной информации былишбранн оптимальные способы обогащения глиносодеркащих,материалов, а также разработаны новые составы фарфора, отличающегося повышенной белизной /и/ гЗ-ЧОН/ на основе фарфорового камня {^усевского месторождения и каолина месторождения. "КуравлиныД Лог" и комплексной добавки минерализаторов.', • - • •. •

Принимая,во внимание, что для. получения фарфоровых изделий высокой б&пМзШ п предпочтительного цветового тона необходимо реили-* зовать р производственных условиях как строгий выбор химико-мшю-рального. состава фарфоровой массы, так и оптимальные параметры проведения .технологического процесса: температурка обжига, продолжительность, состав газовой среди и др., было изучено влияние условий обжига на цвет.;фарфора /рисЛ/. Образцы фарфора трех составов обжигали X производственных горнах.о&ьеыом 16 м3 при Следущих условиях: г-радиент■ ыаксныал ьной температуры составлял 50°С /1300-1350°С/; Степень восстаномеш.ости газовой среда - отслгЛо-восстановитель-ной до восстановительной; продолжительность - 24 часа. Установлено, что информш^бннб значимыми доя объяснения механизма изменения бе-', ли'эны фарфора яьляотса два показателя цвета - светлота и и жел- . тизна В. Повышение белиаш ■ опытных образцов фарфора обусловлено главный'образом-повышением светлоты. '■:. '':' ■ Светлота-опытного фарфора, при изготовлений которого в качест-

и а»

и

1&

№.

< »» < «

Рис.1 Показатели цвета множества образцов фарфора трех составов, обояженнях в идентичных условиях '

Состав фарфора: х - Ш; о - Ш"; л - Щ

Рис.2 Изменение светлота / Ь / образцов фарфора трех составов от степени гомо-генчзгхии стекломтаетго-эоЯ фазы г /

Состав фарфора: * ■ - Ш; о - КГ; д. - ЛЕ .

ве исходного компонента был использован гусевский камень /ЛИ/, пре-росходит аналогичные значения опытного фарфора на основе традиццон-1шх сырьевых материалов /НТ/ й производственного /МП/. Анализ результатов статистической оценки показателей цвета образцов опытного и производственного фарфора позволяет констатировать, что опытные образцы фарфора отличатся от производственного следующими положительными особенностями: во-первих, более шсокиии средники значениями ' светлоты /Ь - 88,0 образцов фарфора да, 85,0 образцов фарфора ИТ и Ь = 82,5 образцов фарфора МП/ и более низкими показателями желтизни /В=6,0 для образцов Д1, НТ, В = 8,0 для образцов фарфора МП/; во-вторых, меньшими значениями разброса данных дХ, стандартного отклонения и коэффициента вариации образцов опытного фарфора, то есть более стабильными показателям! светлоты и желтиэни.

Такое изменение показателей светлоти и желтизны образцов из опытных масс Д{ и 1ГГ по сравнению с образцами из производственной массы, обожженными в идентичных условиях, можно объяснить существенным изменением химико-млнерального состава опытных масс и действием комплексной добавки минерализатора.

Следовательно, светлота опытного фарфора пр1 широком изменении желтизны значительно превосходит светлоту производственного фарфора. Светлота фарфора определяется прежде всего оптической неоднородностью, обусловленной структурис-фазовиш особенностями шкрострук-туры, хотя при этом нельзя ирключить избирательное поглощение света хромофорами. Существенное влияние на рассеяние света оказывает доля частиц дисперсной фазы и равномерность их распределения в алшо-силикатной матрице.

В процессе исследований установлена зависимость ыекду светлотой и степенью гомогенизации стекломуллнтоиой матрицы фарфора /рис.2/: при значениях С/ г?1,2 светлота высокая /1« > 85,0/, пр: 3 г41,0.- низкая /1,683,0/. Особо высокий уровень светлоты характерен для образцов фарфора из массы на основе гусевского камня и добавок минерализаторов, что обусловлено особенностями его фазового состава и микроструктуры.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ приведены результаты исследования влияния условий хранения и микробиологической обработки на свойства фарфоровой массы в пластичном состоянии и свойства фарфора. Рассмотрены результаты сравнительной оценки светоотражения и цвета биообрабо-танних фарфоровых масс; составы микрофлоры в контрольной и биообра, ботанной фарфоровых массах, атакже результаты исследования влияния

микробиологической обработки на свойства суспензии, структуру и свойства фарфора. Состап исходной массы был пнбран таким обра;?ом, чтобы он содеркал максимальное количество глиносодерскащих материалов, поскольку именно каолин и глина в основном вносят свободные оксиды железа в фарфоровую массу.

В качестве культуры микроорганизмов для обработки фарфоровой Массы был использован пгтомм 1480Д ВасШив тио11а^1попив, выделенный и изученный в ШШИ РАН /масса обозначена индексом ВБ/. Для развития естественной микрофлоры в фарфоровую массу вводили модифицированную срсду Згаби /ВС/ и мочевину /ВМ/. В качестве контрольного образца была использована фарфоровая масса /ВК/, которая хранилась параллельно с опытной, а вторая контрольная - /КО/ была при* готовлена на день снятия опытных пасс с хранения. Опытные фарфоровые массы хранились при температуре 23-25°С, влажность масо состав"* ляла

Результаты колориметрических исследований опытных фарфоровых масс в процессе хранения были использованы для разработки экспресс* метода оценки оптимального времени хранения фарфоровых масс/рис.3/»

I

85

70

65

75

80

60

/ / ' /

/

2 4 6 8 10 12 14 В

Ric.3 Изменение цвета Фаг\!оровых масс в процессе хранения в

равноконтрастной колориметрической системе LAB /МК0-76/

А

+1

- тг -

Анализ результатов калориметрических и спектрофотометр рических исследований образцов фарфоропых масс, подвергшихся длительному хранению,позволил установить закономерности взаимодействия микро-флори с фарфоровой массой как системой минералов в целом, тая и с ее отдельными компонентами.

Координаты цветности отшшшх и контрольных. фарфюровых ^асс в начальный момент эксперимента находились в красно-желтой области. На кривой спектра отражения била зафиксирована одна широкая полоса поглощения, охватывающая видимую область длин волн /от 380 до £>40-720 ¡ш//рис.4/. Такал форма спектрофстоаетрической кривой .'/рис,4 А/ соответствует преимущественно адсорбции света ионаш трехвалентного железа, которые имеют максимум поглощения в ультрафиолетовой области спектра, но "край" этой полосы поглощения в зависимости от концентрации оксидов железа перекрывает коротко- и. средневолновую область видимого спектра. Цвет фарфоровой кассы так-г5о указывает на присутствие в ней оксидов и шдроксидов железа типа гематита и гегита, окрашенных и красно-желтый цвет.

I

Ш 500 № т Л.Н«

Рис.4 Изменение спектральной отражательной способности фарфоровых масс в процессе хранения

Вид иосс: А - контрольная; Б - фарфоронан масса с добавкой питательней среди. Срок хранения: I - исходная; 2-30 суток} 3-60 суток; 4 .- суток

Анализ цвета опытных и контрольных масс позволил отметить, что координаты цвета внешних и внутренних слоев образцоъ масс ВК и Ш, а такие внешних слоев - ВС и ВБ практически идентичен и. не изменяется при хранении;

цвет образцов из внутренних слоев ыасс ВБ и ВС изменяется от светло-желтого до серо-синего или серо-зеленого /рис.3 /; толщи-ад внешнего светло-желтого слоя уменьшается при хранении, до 1-2мм; : изменение форм кривых спектра отражения образцов опытных, масс

ВС и ВС свидетельствует о том, что в них доминируют процессы йог-становления .соединений келеза, их рясгаоретш и обраэоиашя новых минеральных форм /рис.4 С/;

в период хранения показатель лветлоты опытной фарфоровой массы сникаетск прямо пропорционально Насыщенности цвета, показатель цветового тона при этом с^сщаатск по пкспон'енте в область координат, соответстиуеицей снке-зеяьной области цветности.

Изменение цвета фарфоровой мсссн обусловлено редукцией железа, связанной- с развитием анаэробной микрофлоры. Количественный учет микроорганизмов полазал, ■ что хотя-фацЬороиая масса содерк;« разнообразные группы микроорганизмов, их рост и амэибдзятелыюсть возможны только при добиилшчи питательного субстрата.. При наличии такого субстрата происходит развитие и дифференциация микрофлоры ¡ю внешнем И внутреннем слоях норкл. Во висящем слое коржа доминирут аэробные бактерии, во. внутреннем - в обеих типах масс /ВП к БС/ с добавкой жидкой культуры или питательной среда - еназробнно бактерии /бродальщики, денитрификаторн, сульфатрадунторы/, При введении -в состав фарфороьой суспензии кучкой культуры Н ( muoiiagbiosuH , выращенной на той жо питательной среде, происходит ее поптизацид яа стадии подготовки хранении наеск.

В процессе хранения контрольной масок и массы с добавкой мочевины изменений в количестве ц составе основных учитываемое групп микроорганизмов не обнаружено. Очоьидло, что мочевина не иожот использоваться микрофлорой фарфоровой массы, как единственный источник углерода й энергии, а сами компоненты фарфоровой массы не содержат субстратов, обеспечивающих жизнедеятельность микрофлоры,

В результате хранения обработанных фарфоровых масс интенсифицируются процессы, происходящие при ойкиге фарфора: интервал спекания смещается в область более низких течнорачур и расширяется на 20°С /I300-I380°G против 1320-1380°С/; повылшстся содержание с^скло-фазы, степень гомогенизации стекломуллитовзй матрицы и степень растворения кварца, что связано с поверхностной амортизацией глинистых частиц,

Белизна образцов фарфора из опытных масс, подвергшихся дательному хранению, повышаете.* в среднем на З-С^.прн следующем изменении координат цвета: увеличивается светлота /L - 84,0-85,0 yen.ед.против L = 62,0 усл.ед,/ и снижается показатель" мелгазны, кроме того, микробиологическая обработка масс способствует уменьшению значения красноцветности опытного фарфора.

. • Таким образом, микробиологическая обработка и хранение фарфоровых масс способствуют улучшению рпда показателей и потребительских свойств фарфора: увеличивается предел прочности при ударном и статическом изгибе, повышается его белизна, в основном за счет увеличения светорассеивакцей способности алюмосиликатной матрицы и улучшения цветового тона.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ изложены результаты разработки комплексного метода обезкелезнения глмносодержицих сырьевых материалов.

При проведении исследования бил принят следутаций порядок проведения экспериментов: идентификация железосодержащих соединений для выбора эффективной технологии по их удалению; скрининг /отбор/ активных микроорганизмов; перевод соединений железа из труднорастворимых в легкорастворимне >Тюрмы; удаление железа из минеральной суспензии.

В результате экспериментов было установлено, что процесс обез-железнения глиносодеркшцего сырья внпнан жизнедеятельностью микроорганизмов, а не внесением компонентов питательной среда или хранением массы; выявлены основные группы кашроорганизмов, участвующих в процессе; выделен устойчивый ценоз /сообщество микроорганизмов/, использованный в качестве инокулюма /посевного материала/ и предназначаемый для интенсификации процесса обезжелезнения; доказано, что естественная микрофлора глиносодерсш^его сырья не препятствует развитию вносимого ценоза /состав ценоза устойчив и воспроизводится при пересевах/.

Для исследования влияния микроорганизмов па процесс обезжелезнения глиносодорсщцего сырья использовали следующие исходные образцы: каолиН Просяновского месторождения и каолинит-кварцевый фарфоровый камень Гусевского месторождения. В качесгле питательной среды использовали модифицированную среду Эиби, в качестве инокулвма -устойчивый ценоз еэробннх и анаэробных микроорганизмов, выделенных предварительно из каолинь. •

Микробиологическую обработку глиносодеркацего сырья проводили на стадии перемешивания в емкостях после помола компонентов в шаровой мельнице, ситового и магнитного обогащения полученной нестерильной суспензии. Опытные и контрольные суспензии влажностью 60£ хранили в течение 30 суток при температуре 23-25°С.

Нами была предложена и апробирована технологическая схема процесса обезжелезнения глийосодершцего сырья, включающая хинико-бак-^ термальную обработку и маитштную сепарацнв.

На основе данных, полученных с помощью физических методов /РСМА, РЮС, ДГМА, ЭПР и др./ и химических /общее содержание железа, свободное дитионитрастворимое по Мера-^ексону /Feft/ и свободное оксалатрастворимоо по 'Гамму /Гео/ методов анализа,рассмотрен механизм процесса, протекающего при химико-бактериальной обработке, Экспериментально было установлено, что обезжелезнзнив глине41 содержащего сырья более эффективно и экологически безопасно осущес-* твляетсл в результате воздействия кислым оксалатом аммония пс срав* ненил с дитконит-цитрат-бикарбопатом. Процесс обезжелезнения гли-иосодеркащих материалов при их химико-бактериальной обработке представлен следующим образом,'

Первая стадия, предовствунцая химико-бактериальной обработке -предварительная сепарация глииосодеркшцего минерального сырья.

При помощи ^¡[ференциально-термомаггттного анализа было установлено, что а мщтштную фракцию каолина переходят крупные частицы гематита, которое непрочно связаны с глинистыми минералами, сопровождавшееся возрастанием восстановительной способности магнитной фракции до 116*10"^ по срагнению с восстановительной способность» обезжелезпенного каолина, равного. 59-10"^ СГСМ-см3/г. Это отражает, увеличение концентрации гематита в магнитной фракции, который собирается там совместно с сжелеэненной слюдой /табл.2, рас.о А/.

В образцах фарфорового камня магнитная сепарация привела к снижении восстановительной способности с 44-10~® в исходном образце до 23•10"*' СГСМ-си3/г в немагнитной фракции, что отражает переход геткта в магнитную фракцию /табл.2, рис.бБ/.

Вторая стадия - ыикроЗиологичзсная обработка и хранение гли-носодершцего сырья с последующей водной обработкой и магнитной сепарацией. "

Количесгаеший учет микроорганизмов поназал, что в исходном глиносодерисащеы сырье содержится до 10^ клоток/мл ааробных бактерий, 10-10" клеток/мл анаэробных бактерий. Состав инокулдаа отличается от исходной микрофлоры глиноссдержащего сырья более высоким содерканием анаэробных бактерий /до 10® клеток/мл/. Через'7;'оутох хранения численность аэробных бактерий возрастала в опытных ."вариантах до IQ8 клаток/мл и к концу эксперимента снижалась до I02- Ю4 клеток/мл; численность сульфатредшируицих бактерий, бродшьциксв, денитрификатороа достигала líP-líft, XQ® клеток/мл соответ-

ственно. В коитролышх образцах развитие анаэробньос и аэробных микроорганизмов не происходило. Посев на соответствующие питатель-

. . ' - гб -

:ио сроды /А-27, картофельных егар.и др./ показал, что В,яшс11адАпй зйз и близкие к ней штаммы отсутствуют как в исходном каолине, так и в ииокулкн.ю.

% Таблица 2

Г

Изменение желтизны просянавского каолина /ПК/ и фарфорового камня /1К/ от общего содержания оксидов ж&леэа и их восстановительной способности/КС/

Наименование !, Общее содерав- _гЯС, „ Келтизна, В пробы 1 нио Ге^Од, * 10"°СГСМ см /г усл.сд.

ПК ® № ЗК ПК Ш .

Исходный,проба I . 0,81 0,27 27 44 . 9,5 8,2

То кэ, поело .магнитной сепарация,проба 2 0,80 0*26 ... .49 , 23 9,2 8,0

^необработанный, Проба 3 0,75 0,23 104 12 7,5 5,6

То яе, после магнитной сепарации,проба 4 0,69 0*22 ,62 22 6,0 3,2

Химобраэ отиНный, проба 5 0,67 0,18 ЕР 8 5,8 3,0

То ке, после магнитной сепарации .проба С .0,55 0,16 . С6 2 . 5,2 2,8

Восстановительная способность камина /А/ и фарфорового камня /Б/на рапных .стадиях обогащения: I, 2,...6 -"номер пробы,

/соответствует наименованию пробы в табл.2/,

ЕЗ - ншагнитная Фракция; СИЗ - исходный образец; ЕЗ- магнитная фракция

Установлено, что микробиологическая обработка воздействует на минеральный и дисперсный состав свободных соединений железа: обра* зуются легкорастворимые соединения и увеличивается доля аморфных и слабоокристаллиэованннх снободш« соединений железа,-не связан--них с алюмосиликатами. Превращения свободах соединений келсуа при участии микроорганизмов можно представить следукир.« обрезом:. т> . опытных суспзкзиях развиваются аэробные и факультрти'внб-анаор^бныя микроорганизмы, потребляющие органический субсграт, зноеешялй о питательной средой,-В процессе-развитии этой группы микроорганизмов потребляется растворенный кислород и ЕЬ суспензии сдвигается в сторону отрицательных значений, что создает благоприятные условия для развития вньэроб,пых микроорганизмов. Ь апб^робши условиях железо восстанавливалось под действием продуктов обмена ивдрсор'га-иизмов, в частности, образуемых иш сильных восстановителе!! 11^3 к др. В опытных и контрольных яарйаитах рК суспензии кояовеявн в . пределах 7,0-7,6, , ' .

С точки зрения обеспечения благоприятных услояий проведения процесса иикробпоДоги'ческоРо сбезяслезнимя глиносодертцего сырья предпочтительнее использоьать анаэробную шшрофлору.' Это позволит-исключить необходимость подачи глзд/г.п и неремгшиаания,-которые обязательны, в случая развития аэробного процесса. Ус-ганоилыю. что для обеспечения развития наэвышчх видов тфаоргшнпмов," участвующих, в воситшюьленйи.яелеза, не требуется стерилизации исхрдаЬг ГО СНрЬЛ. ' ; ''

Блияние Степени микрсбкологйчеоксП обработки' гтЫоеодерашщего"' сырья оценивали .по' йзр^ензд цпета, который был,'желтим у'исходного, сырья, в последующие дни хранения превращайся н сора-зелен^Й'шш • серо-голубой. Показатели цвета •/Шфзйу алогически обработанного каолина изменялись: снижалась светлота от 51,0 ¿о усл. од., то есть до уровш], характерного по шкале ахроматичности-Д7я серого цвета;' красноцветнос-гь от 0,6 до -$¿5 усл.ед.; 'келтизйа 'о? ' 16,0.до -0,7 усл.ед, . ' '. ч.' - , . ■ ' , .'-'•'

,Динашц(а изменения цвета и текстур»: суспензии фарфорового камня в период хранения соотЕцтсгчзоЕала,; ссношшм стэдшм,' отиечен'шм' -при хранении каолина. .Цвет контрольных образцов глинссодержадего сырья йа весь пёриод:хра::ёния не изменился.- : ; . .'

. Даншо.Р(Ж показали,, что шкробкологичзская обработке приводит к изменению морк>лсгпи пояерхнос™ час-гнц каолина за счет разрушения части кристаллов.ц поверхностной их амортизации, а также к

измтешЬ. собрания> 'паствах каолин!'таккх элементов, как К,Са, Т1 , Го. Это даьт возможность предполагать, что при иикробиологи-ческсй обработка .часлина происходит частичное разрушений мусковита, при сохранений структур« каолинита, . .

Пик на при 1знх ДГМА. образцов каолина был зафиксирован при температурах, харгктврннх для трупных чёстиц гепатита; в магнитную * фракцию порсходат более крупные частнда гематита, слабо связанные с глинистым: шйсрилаш. Содержания гепатита в магнитной фракции болыю. чем з немагнитной. Об отом гоэорят значения восстановительной способности ¿равные соответственно 108-Ю"6 и Сй'Ю^'СРСМ- см3/г /табл.с, рмс;5 А/. "

Восстановительная способность.магнитной;фракции образцов фар' фор0во1-о камня выше, чем немагнитной, равная соответственно. ; , 36•ГО'6 и 22-Ю*6 СГа^см3/г /?абл,2, рис.Ь Б/. .

Впроцессо микробнологической обработки глиносодерашего . : , сырья вследствие изменения окислительно-восстановительных условий осуществляется синтез магнетита из слабомагиитпых соединений железа. Это обусловливает повышение эффективности удаления железа методом магнитной сепарации из фарфорового камня. Синтез магнетита доказывается с помощью трех критериев} возрастанием магнигноЛ восприимчивости материала; снижением восстановительной способности магнитной франции, вплоть до отрицательных значений; нарушением порядка ранжирования магнитной Фракции по восстановительной способ-ностк /если КС немапитной фракции «исходного продукта «магнитной фракции, то в исходном продукте нет магнетита/. Как гидас из риЬ.5, третий критерий не соблюдается для проеянопского каолини, в котором присутствует в качестве исходного соединения железа - гематит. Этот критерий четко зафиксирован для гусевского какая, в котором . при микробиологической обработке образуется магнетит.

Третья стадия - промывание глинссодервсащого сырья ьодныу растворов оксалата аммония, с нейтральной реакцией среды ипослэдупцая магнитная сепарация. При этой удаляется значительное количество легкорастворимих соединений железа, а при магнитной сепарации извлекаются частицы оксидов железа, в том числе магнетита.

После обработки образцов каолина оясалатои амиочня к промква-ния водой содержание гематита в »их снизилось, соответственно восстановительная способность уменьшилась с 104-10"^до СГСН-см3/г. Затем образца каолина были подвергнута магнитной сепарации и отобранные магнитные фракции - дифференциальному, термомаг-нитноыу анализу. .

Установлено, что размеры присутствующих п ыапглтной фракции частиц гематита меньше, чем в немагнитной. При атом содержание гематита в магнитной фракции больше, чем з немагнитной. Так, восстановительная способность гематита магнитной фракции составляет 117-10"^, не-мапштной - только Об»ЮТ6 СГШ-см3/г /таб^.2, рис.рА/.

Поело аналогичной обработки образцов Фарфорового кам!1я значительно снизилось содержание оксидов железа, соответственно восстановительная способность уменьшилась до минимума и составила 2-10"® СГСМ'см3/г для немагнитной фракции.

В результате химико-бшетериалькой обработки каолина происходит снижение его степени кристалличности /от 1,30 до О,ПО по Хинкли и Г,Iß до 0,73 по Мороз/., Наиболее значительное снижение этого показателя достигнуто при микробиологической обработке каолина /на по Хинкли и 21% по Мороз/. Как следствие, поело обжига этой пробы в опытных образцах увеличивается количество кристаллической фазы, представленной муллитом./от 52 до 64%/ и кристсбалитом /от 24 до 26%/, а также поыалается светлота от 03,0 до 96,0 усл.ёд.

Таким образом, мол.но полагать, что изменение цвета разных проб глиносодерекащих материалов при хишко-б&кТериальной обработке обусловлено двумя процессшлс первый связан,с улучшением своторас-ссивающей способности и, соответственно, СЕетлоты обожженных образцов; BTopqj - со снижением содеркан^я. свободных оксидов железа и изменением, координат цвета, соответственно желтизны.

Представленная на рис.6-зависимость насыщенности цвета образцов фарфорового камня, обожженных при температурах ООО и 1300°С в атмосфере воздуха, от содержания в них оксидов железг.. показывает, ■ что насыщенность цвета оо'разцов фарфорового камня снижается обратно пропорционально содержанию оксидов г.елеза. -Интервал изменения насыщенности цвета образцов, обожженных при температуре J300°C, весьма узки!! /~2,5 усл.ед/ и поэтому но ио;.:ет служить кадзжшлл кр<-торием содержания железа в сырье. В то же гремя этот интервал насыщенности цвета образцов, обожженных пря температуре 900°С,гораздо шире АО,0 усл.ед/, что позволяет использовать, его для характеристики содержания железа.

Следовательно, для выявления оффентивности обезжелезнения глиносодержащего сырья на разных стадиях обработки и ирогчссирсва-ния цветности фарфора целесообразно проводить инструментальный колориметрический контроль образцов после, их обжига при температуре 900°С. ■■

На рис.7 представлена взаимосвязь изменения общего содержания

$

12

10

5 ' " V , <эоо0с/ уз /I 2

♦ ' ! :Г . ; • .-5' С- г £ / 4

1 г. :' ■ ■ б уГ 7.5 . 13С0°С

Рис.6

; о,г о,2 о,з.

.... ■ Обцее содержаний Ге^Ор,^

Йт.тене1шё насыщенности цяета^образцов фер[)орового камня, сбожгёютх при различных температурах, от общего содержа-

ния оксидов иелеза

- номер гробы

К! 10" см3/г

0,2 0,3 .,.:-. Общее содержание ^Од.Зь

В*с.7 Итменение восстановительной способности ЙС свободных оксидов *елеДЙ/,ипЛ'" факторов образцов фарфорового костя,обожженного . ■ при.еоо иС, от обцего содескаки? железа - номер пробы,«—< * спектра;«—» - интенсивность/ восстлиоштедьиая способ

8

6

4

оксидов иелеэа, восстановительной способности свободах соединений железа,образцов фарфорового кш.шя и интенсивности факторов | ~ 2 и | - 4 /"силикатная" форт трехвалентного железа/ образцов, обожженных при температуре 900°С в атмосфере воздуха. При уменьшении общего содержания оксидов железа снижается восстановительная способность опытных образцов, что уназыиает на их преимущественное удаление. Увеличение интенсивности и уменьшение ширины сигнала фактора = 2 образцов фарфорового камня после микробиологичзской обработки /проба 3/ свидетельствует об изменении состояния свободных соединений железа: уменьшение степени упорядоченности и размера частиц, что подтверждается также положительными значениями красноцветности в координатах LAB /А> 0/, несмотря на снижение содержания свободных оксидов железа. Исключение составляет образец пробы 4 /после микробиологической обработки с последующей магнитной сепарацией/. Одао-нременно с ростам восстановительной способности образцов фарфорового камня увеличивается интенсивность фактора j- s 4, то есть увеличивается доля "силикатной"'формы и изменяется форма свободных оксидов железа после магнитной сепарации. В связи с этим можно полагать, что микробиологическая обработка образцов фарфорового камня способствует формированию легкораствориыой формы соединений железа и сла-боокристаллнзованных частиц магнетита, которые адсорбируются на поверхности глинистых частиц и удаляются при обработке образцов фарфорового камня раствором оксалата аммония и последуйте!) магнитной сепарацией /проба 5 и 6/. Причина этого заключается з-фиаико-хиыи-ческой активности глинистых минералов, что способствует амортизации контактирующих с ними оксидов хелзэа.

Изучена эффективность обезжелезнения глиносодешащего сырья на разных стадиях процесса, в результате осуществления которого количество железосодержащих соединений в минеральном сырье значительно снижается /масс.*/; у ошттх образцов каолина от 0,81 до 0,65f фарфорового камня - от 0,27 до 0,16. Белизна опытных образцов каолина, обвиненных в окислительных условиях, повышается на 10-ÍZíí за счет снижения келгиэш на 4,5 усл.ед. Белизна опытных образцов фарфорового камня в зависимости от условий обжига повышается па 1%-» ¡три восстановительной газовой среде,' lia 6,556 - в атмосфере воздуха; желтизна снижается на 5,0-6,0 усл.ед. и 3,0-4,0 усл.ед.соответбт-венно /табл.2/.

, Таким образом, при химико-бактериальной обработке происходит

, редукция железа и синтез новых форм его соединений: водорастворимых*

л .'• '.! - 22

¿урляемых при прошивши водой; аморфных-и с л пб о о к ри стаяли з о в анннх, извлекаемых обработкой оксалатом аммония с послодугацим промыванием Водой и мандатной сепарацией.

В ШЕСТОЙ ГЛАВЕ представлены результаты технологической проверки опытного состава фарфора и глазури п условиях Пкельского завода "Электроизолятор", а таете методика картирован;»! горновых печей с использованием метода колориметрического анализа фарфора.

ШВ0Д=1

1. Идентифицирован "предпочтительно белый цвет" фарфора в координатах цвеювого пространства ЬАВ/ШО-76/. Обосновано повышение белизны фарфора использованием комплекса технологических методов, направленных, с одной стороны, на погашение его светлоты за счет улучшения светсрассеивакщей способности, с другой, на снижение насыщенности цвета за счет уменьшения содержания свободных оксидов железа*

2. Установлено, что для получения фарфора, характеризующегося оптимальными показателями цпетности, Необходимо обеспечить минимально е содержание свободных оксидов железа в составе фарфоровых масс, попылите светлоты И свсторассеивйкщей способности Фарфора при определенной степени растворения иварца и кристаллов первичного муллита. Установлена зависимость метлу светлотой и степенью гомогенизации егекломуллитовой матрицы фарфора г/: при значениях

3 г>1,2 светлота высокая /I* >85,0 усл.сд./; при - 3 г41,0 - низкая /1.4 63,0 усл.ед./.

3. Для диагностики оксидов железа и прогнозирования эффективности процесса обогащения глиносодержшцего минерального сырья впервые был использован дифференциальный термомагштный анализ, с помощью которого определены и рекомендованы информативные показатели: восстадовительная и окислительная способность свободных оксидов железа. На основе этих данных проведено группирование глиносодержали* материалов по видам и содержанию свободных оксидов железа.

4. Установлено, что белизна фарфора из масс, подвергшихся длительному хранению» повышается на 3-6%, светлота при этом возрастает на 2-4 усл.ед.и уменьшаются значения красноцветности. Улучшение светорассеиваицей способности фарфора обусловлено повышением степени гомогенизации стекломуллитовсй ■матрицы; понижение красно-цветности - растЕорениоы частиц сяободанх оксидов железа в фарфог ровой массе. : ' -

5. Предложен колориметрический, экспресс-нетод анализа для обоснования выбора питательной среда, используемой при Iтройною-гической обработке фарфоровых масс и для оценки срока,ее хранения. Установлено, что изменение цвета фарфоровых Масс р процессе хранения обусловлено редукцией железа, оэязашызй с развитием анаэробной микрофлоры. '"•'..".-." .''>•' ' •'"',

6. Предложена технологическая схема процесса комплексного обезжелазнекия нр.олина и каолйнит-кварц'евого фарфорового тшя, включаицая хиыико-бактермалькую обработку. Изучена эффективность отого процесса на разных стадиях, в результате осуществления которого количество леяезосодержащих соединений в минеральном- сырье значительно снижается/масс.%/: у опытних образцов каолина от 0,81 до 0,65, фарфорового камня - от 0,27 до 0,10, Белизна опытных образцов материалов, обожжённых в окислительных и восстановительных условиях, повышается; у. каолина на 10-12%, фарфорового камня - на 6-19^5 соответственно, , . /•"'" ' -.'■

7. Изучен процесс ойёзкелезнен"лн глш!осодарж.аи\их материалов, химико-бактериальной обработкой ,: в ходе которой образ/йтся два вида соединений железа: перрыД - вбдорастычмйых, • удаляемых' при промывании, второй- - аморфных и сла&оскристаялизояанних,- извлекаемых обработкой океалатом аммония с ^оследукце!) «агнитной сепарацией.

8. Установлено,' чтб в процессе- предварительной иагнитной- сепарации каолина удалялись об'огащ'ешше Ре-сдюды, 'а'также часть гематита. При 'проведений последующих циклон'йагнитНсй сепарации, предус- _ мотрошых в. технблсщческ'ой схелэ процесса обезиелезнеии'н глиноес-. держащего сырья, удалялись свободные оксида кедеза, образовавшиеся

з результате его химико-бактериальной обработки. Присутствие'этих новообразований подгведодено возрасуашем доли рксаяатрастворнмого железа, а извлекаемое^ гематиту кз тлиносодериащих материалов' -снижением восстановительной способное™ обогащенных проб сырья..

В процессе микробиологической обработки образцов фарфорового камня вследствие изменения. окислительно-восстановительных условий осуществлялся .синтез, магнетита из слао'шагштных соединений аелезь, обусловливающей повышение оффективнссти удаления" железа методом магнитной сепарации из опытных образцов.

9.* Быявлены оснонше группы активных ьмкроорганизмов, участвующих в процессе обечжелезнетш керамического сырья, проведен пх скрининг^ ролучен активный ценоз, используе!®й в качестве посевного материала /инокулюйа/ для интенсификации процесса обезкелезненйя, состав микрофлоры которого отличается от исходной микрофлоры глино-

содержащего сирья более высоким содержанием анаэробных бактерий /порядка 10® клеток/мл/, а именно: сульфатредукторов и бродильщи-ков.

10. Рекомендована методика картирования Печей перюдического действия, учитывающая различные условия обжига, которая основана на использовании образцов тестовых материалов и оценке цвета образцов фарфора, подвергаетихся совместному обжигу.

11. Предложен состав фарфоровой массы на основе нетрадиционных сырьевых материалов: нполинит-кварцевого фарфорового камня и каолина месторождения "Журавлиный Лог", характеризующихся пониженным количеством оксидов железа, и добавок минерализаторов, испаль- -зование которых обеспечивает повышение светорассеивакщей способности фарфора, а также состав глазури, которые были успешно опробованы в производственных условиях Гжельского павида "Злектроизолятор" с Изготовлением опытних партий изделий, отличавшихся повшаенными белизной и просвечиваемостью.

Основные материалы диссертации спублнкоишш ; в следующих работах:

1. Масленникова ГЛ..Платов Ю.Т., Халилуллова Р.А.Механоакти-вация глинистых компояенто»//Тез.докл.на I Международной конференции "Механохимия", Словакия, 1992. С.28.

2. Масленникова Г.Н..Платов Ю.Т.,Халилуллова P.A.Влияние соединений железа в каолиновом сырье на белиз^ фарфора//Тез.докл.совещания по силикатным строительным материалам "Силстром-92", Москва, 1992. С.43-44.

3. Масленникова Г.Н.,Платов Ю.Т.,Халилуллова РД.Электронно-зондовый микроанализ фарфора//Тездокл.научно-технической конференции "Керамика в народном хозяйстве", Суздаль, 1993. С.42-43.

4. Халилуллова P.A. .Якубовская H.D. .Кувшинова К.А.Применение физических методов для контроля режима обжига керамики//Тез.докл. научно-технической конференции "Керамика в народном хозяйстве", Суздаль, 1993. С.44-45.

5. Масленникова Г-Н..Платов Ю.Т.,Халилуллова Р.А.Улучшение СЕеторассеивазецей способности фарфора//Керамическая промышленность. Вып.3-4, 1993. С.9-14.

6. Масленникова Т.Н..Платов Ю.Т.,Халилуллова P.A. Белизна фар$ора//Стекло и керамика, Р2, 1994. C.I3-I6. j